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平衡阀

浏览次数:872发布日期:2013-10-23

                            采暖水系统中平衡阀的应用

    采暖供热水系统虽经过必要的水力平衡计算,但如果缺乏定量调节的方法仍会出现水力失调,导致室温冷热不均近端过热末端过冷,该现象在小区热网中相当普遍。《黑龙江省居住建筑节能65%设计标准》5.2.19以强制性条文规
        采暖供热水系统虽经过必要的水力平衡计算,但如果缺乏定量调节的方法仍会出现水力失调,导致室温冷热不均近端过热末端过冷,该现象在小区热网中相当普遍。《黑龙江省居住建筑节能65%设计标准》5.2.19以强制性条文规定“室外管网应进行水力平衡计算,各并联环路之间的压力损失值不应大于15%,但室外管网水力平衡计算达不到上述要求时,应在热力站和建筑物热力入口处设置手动水力平衡阀”。因此在设计中会经常采用水力平衡阀。
        1 水力设置
        循环水泵是按zui不利环路配置的,其余各环路压力降相对较小,称其为“有利环路”。由于各环路压力降不同,在运行时系统会自动分配流量使并联各环路的压降相同、导致“zui不利环路”以外的环路过流,使水系统处于大流量小温差中运行。为达到各环路静态水力平衡,在经济比摩阻范围内尽量提高有利环路的流速,使压降与zui不利环路压降差值减小以达到室外管网平衡。环路压降差超过15%时,规定应设置水力平衡装置。近几年水力作为水力平衡装置被广泛应用。水力分为静态、动态两种。
        (1) 静态是带有开度读数游标锁紧装置及流量特性已知的手动调节阀,具有关断阀功能。安装这种阀门可不再设传统的关断阀。在系统初调时,根据设计提供的被控对象所需流量、压降,通过手动较把阀芯调节到所需要的开度并加以锁定,以使并联环路的压降调节到zui不利环路的压降值使水流量按设计额定要求分配到并联各环路设备中去。
        工程中,由于采暖水系统设计理论计算取值往往与实际有一定的误差,而现场安装的设备压降与设计的设备压降取值不尽相同,且安装时经常会根据现场对管路做适当的修改。根据提供的设计流量压降来调节阀门,其准确性会存在偏差,这就要求进行大量繁琐反复的调试才能使系统趋向耦合的水力平衡,而这在工程实践中是比较困难的。设置静态与设置传统流量特性较好的截止阀、节流阀相比较在调试过程中具有明显优势。
        (2)动态。可分为自力式流量和自力式压差。自力式流量是一个过流面积随阀两端压差改变而改变的自力式调节装置。只要阀门两端压差在其工作压差范围内,阀芯开度都会随着作用在阀门两端的压差改变而改变,使阀门的流量始终不变。若压差小于zui小工作压差或大于zui大工作压差,阀门内各个动态部件都不动作。阀门相当于一个节流孔板,流量随两端压差增减而增减。自力式流量可用在需要定流量的环路、立管、水平管路系统及设备中,不应设在变流量的管路上。
        自力式压差宜设置在变流量系统中。当外部或被控对象流量发生变化时能依靠阀内弹簧力改变阀芯位置自主调节被控对象供回水压差不变。通过调节阀内弹簧的预紧力就可改变压差设定值。变流量系统中压差经常设在区域供热各栋建筑供回水管间、分集水器之间等。
        虽然自力式压差与电动调节阀配合设置对末端设备负荷进行调节是一种理想的平衡措施,但当前压差价格仍太高,所以设置何种水力平衡装置和采用何种调节方案应根据工程投资和房间温度允许波动要求合理选择,从而既满足舒适的要求又兼顾节能及经济的合理性。
        只要水系统设计合理,自动调节装置配置得当并经过认真的调试,实践证明,采暖系统运行能够达到设计要求。
        2 水力调试的参数
        安装在水系统中的静态或动态,必须进行调试后才能实现静态及动态水力平衡。调试的依据应是已安装的系统(不是设计图纸上的)实际相关参数。
        (1)静态,设置在zui不利环路,其通过设计流量时应是全开的,其余环路的静态(管径与所在管管径相同)调试者应根据设计流量和所需压力确定其所需的阀芯开度,使所有的被控对象通过设计流量时压差相同,即整个系统处于静态水力平衡状态。
        (2)自力式流量,是为了实现被控对象流量恒定,调试者应根据被控对象所需恒定流量确定阀门压差允许变化范围,使阀门在zui小压差与zui大压差之间运行,达到流量恒定确保动态流量平衡。
        (3) 自力式压差。是为了保证被控对象压差恒定,若阀门设在zui不利环路,通过设计流量时阀门应是全开的。而设在其余环路时,调试者应根据该环路通过设计流量时阀门所需的开度以确保环路压差为所需的恒定值。必要时对于有利的环路,为了提高阀的调节性能,也可以根据通过设计流量和要求压差,使阀处于全开或接近全开状态。据此选择合适的阀门口径。
        在设置水力平衡装置时,设计者为了配合系统调试除了在图纸表示外还应提出上述各项调试参数。然而这些参数都是设计计算值,是理论的,实际安装时根据施工现场经常对管路走向、设备位置进行修改。设备的压降与设计值往往也会产生差异,这也会造成设计理论参数的改变。如果只按理论值进行调试竣工的水系统,是很难实现真正水力平衡的。这正是当前不少水系统安装了许多价格昂贵的各类静态、动态而系统水力平衡仍不理想的重要原因之一。
        3 结语
        采暖供热的水系统设计,应合理划分及均匀布置环路、设置位置恰当、进行严格的水力平衡计算,为系统水力平衡打下基础。应根据水力的功能、水系统的特点、采暖舒适度、造价及节能要求选取功能及型号、性价比合理的。手动水力应根据阀门流通能力及两端压差选择确定的直径与开度。自力应根据流量进行选型。自力式压差控制阀应根据所需控制压差选择与管路尺寸相同的阀门、同时应确保其流量不小于设计zui大值。水力必须根据已安装系统要求的参数进行科学的、反复的调试,才能实现水系统的静态、动态平衡。

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